4.8.3
瓦屋面与山墙及突出屋面结构的交接处,均应做不小于250mm高的泛水处理。
条文说明
4.8.3 瓦屋面与山墙及突出屋面结构的交接处,是屋面防水的薄弱环节。在调研中发现这些部位发生渗漏的情况比较多见,所以对这些部位应作泛水处理,其泛水高度不应小于250mm。
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瓦屋面与山墙及突出屋面结构的交接处,均应做不小于250mm高的泛水处理。
4.8.3 瓦屋面与山墙及突出屋面结构的交接处,是屋面防水的薄弱环节。在调研中发现这些部位发生渗漏的情况比较多见,所以对这些部位应作泛水处理,其泛水高度不应小于250mm。
在大风及地震设防地区或屋面坡度大于100%时,瓦片应采取固定加强措施。
4.8.4 在一些建筑中为满足建筑造型的要求而加大瓦屋面的坡度,当瓦屋面的坡度大于100%时,瓦片容易坠落,尤其是在大风或地震设防地区,屋面受外力的作用,瓦片极易被掀起、抛出,导致屋面损坏。本条规定在大风及地震设防地区或屋面坡度大于100%时,对瓦片应采用固定加强措施。烧结瓦、混凝土瓦屋面,应用镀锌铁丝将全部瓦片与挂瓦条绑扎固定;沥青瓦屋面檐口四周及屋脊部位,每张沥青瓦片应增加固定钉数量,同时上下沥青瓦之间应采用沥青基胶结材料满粘。
严寒及寒冷地区瓦屋面,檐口部位应采取防止冰雪融化下坠和冰坝形成等措施。
4.8.5 严寒及寒冷地区瓦屋面工程的檐口部位,在冬季下雪后会形成冰棱或冰坝,不仅影响了屋面上雪水的排出,而且也容易损坏檐口,因此,设计时应采取防止冰雪融化下坠和冰坝形成的措施,以确保屋面工程正常使用。
防水垫层宜采用自粘聚合物沥青防水垫层、聚合物改性沥青防水垫层,其最小厚度和搭接宽度应符合表4.8.6的规定。
图示暂不可用
4.8.6 防水垫层在瓦屋面中起着重要的作用,因为“瓦”本身还不能算作是一种防水材料,只有瓦和防水垫层组合后才能形成一道防水设防。防水垫层质量的好坏,直接关系到瓦屋面质量的好坏,因此本条对防水垫层所用卷材的品种、最小厚度和搭接宽度作出了规定。
在满足屋面荷载的前提下,瓦屋面持钉层厚度应符合下列规定:
1 持钉层为木板时,厚度不应小于20mm;
2 持钉层为人造板时,厚度不应小于16mm;
3 持钉层为细石混凝土时,厚度不应小于35mm。
4.8.7 持钉层的厚度应能满足固定钉在受外力作用时的抗拔力要求,同时也考虑到施工人员在屋面上操作时对木基层所产生的荷载作用,所以本条规定持钉层为木板时厚度不应小于20mm。而当持钉层采用人造板时,因其属于有性能分级的结构性人工板材,故其厚度可比普通木板减薄。当持钉层为细石混凝土时,考虑到细石混凝土中骨料的粒径,如混凝土的厚度小于35mm则很难施工,所以规定细石混凝土的厚度不应小于35mm。
瓦屋面檐沟、天沟的防水层,可采用防水卷材或防水涂膜,也可采用金属板材。
4.8.8 本条强调檐沟、天沟设置防水层的重要性,防水层可采用防水卷材、防水涂膜或金属板材。
烧结瓦、混凝土瓦屋面的坡度不应小于30%。
4.8.9 烧结瓦、混凝土瓦屋面都应有一定坡度,以便迅速排走屋面上的雨水。由于木屋架、钢木屋架的高跨比一般为1/6~1/4,如果按最小高跨比为1/6考虑,则屋面的最小坡度应为33.33%,而原规范中规定平瓦屋面的坡度不应小于20%,这个坡度仅相当于11°18',坡度太小不仅不利于屋面排水,而且瓦片之间易发生爬水,导致屋面渗漏,所以本条规定烧结瓦、混凝土瓦屋面的坡度不应小于30%。
采用的木质基层、顺水条、挂瓦条,均应作防腐、防火和防蛀处理;采用的金属顺水条、挂瓦条,均应作防锈蚀处理。
4.8.10 木基层、木顺水条、木挂瓦条等木质构件,由于在潮湿的环境和一定的温度条件下,木腐菌极易繁殖,木腐菌侵蚀木材,导致木构件腐朽。另外在潮湿闷热的环境中,还会给白蚁、甲壳虫等的生存创造了条件,这些昆虫的习性是喜欢居住在木材中,并将木材内部蛀成蜂窝状洞穴和曲折形穴道,使木基层遭到损害而失去使用功能,所以当瓦屋面使用木基层时,应按现行国家标准《木结构设计规范》GB 50005的规定进行防腐和防蛀处理。另外,木材是易燃材料,易导致火灾,所以本条规定对此类木基层,还必须进行防火处理。
金属顺水条、金属挂瓦条在干湿交替的环境中,铁类金属极易锈蚀,年长日久更易造成严重锈蚀而使金属构件损坏,因此,本条规定当烧结瓦、混凝土瓦屋面采用金属顺水条、挂瓦条时,应事先进行防锈蚀处理,如涂刷防锈漆或进行镀锌处理等。
烧结瓦、混凝土瓦应采用干法挂瓦,瓦与屋面基层应固定牢靠。
4.8.11 烧结瓦、混凝土瓦干法挂瓦时,应将顺水条、挂瓦条钉在基层上,顺水条的间距宜为500mm,再在顺水条上固定挂瓦条。块瓦采用在基层上使用泥背的非永久性建筑,本条已取消。
烧结瓦、混凝土瓦的后爪均应挂在挂瓦条上,上下行瓦的左右拼缝应相互错开搭接并落槽密合;瓦背面有挂钩和穿线小孔均为铺筑时固定瓦片用的,一般坡度的瓦屋面檐口两排瓦片,均应用18号铁丝穿在瓦背面的小孔上,并扎穿在挂瓦条上,以防止瓦片脱离时滑下。
烧结瓦和混凝土瓦铺装的有关尺寸应符合下列规定:
1 瓦屋面檐口挑出墙面的长度不宜小于300mm;
2 脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度,每边不应小于40mm;
3 脊瓦下端距坡面瓦的高度不宜大于80mm;
4 瓦头伸入檐沟、天沟内的长度宜为50mm~70mm;
5 金属檐沟、天沟伸入瓦内的宽度不应小于150mm;
6 瓦头挑出檐口的长度宜为50mm~70mm;
7 突出屋面结构的侧面瓦伸入泛水的宽度不应小于50mm。
4.8.12 根据烧结瓦和混凝土瓦的特性,通过经验总结,本条规定了块瓦铺装时相关部位的搭伸尺寸。烧结瓦、混凝土瓦屋面的檐口如果挑出墙面太少,下大雨时檐口下的墙体易被雨水淋湿,甚至会导致渗漏。按实践经验和美观的要求,檐口挑出墙面的长度以不小于300mm为宜。瓦片挑出檐口的长度如果过短,雨水易流淌到封檐板上,造成爬水,按经验总结瓦片挑出檐口的长度以50mm~70mm为宜。
沥青瓦屋面的坡度不应小于20%。
4.8.13 沥青瓦屋面由于具有重量轻、颜色多样、施工方便、可在木基层或混凝土基层上使用等优点,所以近年来在坡屋面工程中广泛采用。沥青瓦屋面必须具有一定的坡度,如果屋面坡度过小,则不利于屋面雨水排出,而且在沥青瓦片之间还可能发生浸水现象,所以本条规定沥青瓦屋面的坡度不应小于20%。当沥青瓦屋面坡度过大或在大风地区,瓦片易出现下滑或被大风掀起,所以应采取加固措施,以确保沥青瓦屋面的工程质量。
沥青瓦应具有自粘胶带或相互搭接的连锁构造。矿物粒料或片料覆面沥青瓦的厚度不应小于2.6mm,金属箔面沥青瓦的厚度不应小于2mm。
4.8.14 在沥青瓦片上有粘结点、连续或不连续的粘结条,能确保沥青瓦安装在屋面上后垂片能被粘结。沥青瓦的厚度是确保屋面防水质量的关键,根据现行国家标准《玻纤胎沥青瓦》GB/T 20474的规定,矿物粒(片)沥青瓦质量不低于3.4kg/㎡,厚度不小于2.6mm;金属箔面沥青瓦质量不低于2.2kg/㎡,厚度不小于2mm。
沥青瓦的固定方式应以钉为主、粘结为辅。每张瓦片上不得少于4个固定钉;在大风地区或屋面坡度大于100%时,每张瓦片不得少于6个固定钉。
4.8.15 沥青瓦为薄而轻的片状材料,瓦片以钉为主、粘结为辅的方法与基层固定。沥青瓦通过钉子钉入持钉层和沥青瓦片之间的相互粘结,成为一个与基层牢固固定的整体。为了使沥青瓦与基层固定牢固,要求在每片沥青瓦片上应钉入4个固定钉。如果屋面坡度过大,为防止沥青瓦片下坠的作用,以及防止大风时将沥青瓦片掀起破坏,所以本条规定在大风地区或屋面坡度超过100%时,每张瓦片上不得少于6个固定钉。
天沟部位铺设的沥青瓦可采用搭接式、编织式、敞开式。搭接式、编织式铺设时,沥青瓦下应增设不小于1000mm宽的附加层;敞开式铺设时,在防水层或防水垫层上应铺设厚度不小于0.45mm的防锈金属板材,沥青瓦与金属板材应用沥青基胶结材料粘结,其搭接宽度不应小于100mm。
4.8.16 本条规定了沥青瓦屋面天沟的几种铺设形式:
1 搭接式:沿天沟中心线铺设一层宽度不小于1000mm的附加防水垫层,将外边缘固定在天沟两侧,从一侧铺设瓦片跨过天沟中心线不小于300mm,然后用固定钉固定,再将另一侧的瓦片搭过中心线后固定,最后剪修沥青瓦片上的边角,并用沥青基胶结材料固定。
2 编织式:沿天沟中心线铺设一层宽度不小于1000mm的附加防水垫层,将外边缘固定在天沟两侧。在两侧屋面上同时向天沟方向铺设瓦片,至距天沟中心线75mm处再铺设天沟上的瓦片。
3 敞开式:沿天沟中心线的两侧,采用厚度不小于0.45mm的防锈金属板,用金属固定件固定在基层上,沥青瓦片与金属天沟之间用100mm宽的沥青基胶粘材料粘结,瓦片上的固定钉应密封覆盖。
沥青瓦铺装的有关尺寸应符合下列规定:
1 脊瓦在两坡面瓦上的搭盖宽度,每边不应小于150mm;
2 脊瓦与脊瓦的压盖面不应小于脊瓦面积的1/2;
3 沥青瓦挑出檐口的长度宜为10mm~20mm;
4 金属泛水板与沥青瓦的搭盖宽度不应小于100mm;
5 金属泛水板与突出屋面墙体的搭接高度不应小于250mm;
6 金属滴水板伸入沥青瓦下的宽度不应小于80mm。
4.8.17 根据沥青瓦的特性,通过经验总结,本条规定了沥青瓦铺装时相关部位的搭伸尺寸。
金属板屋面防水等级和防水做法应符合表4.9.1的规定。
图示暂不可用
4.9.1 近几年,大量公共建筑的涌现使得金属板屋面迅猛发展,大量新材料应用及细部构造和施工工艺的创新,对金属板屋面设计提出了更高的要求。
金属板屋面是由金属面板与支承结构组成,金属板屋面的耐久年限与金属板的材质有密切的关系,按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的规定,屋面压型钢板厚度不宜小于0.5mm。参照奥运工程金属板屋面防水工程质量控制技术指导意见中对金属板的技术要求,本条规定当防水等级为Ⅰ级时,压型铝合金板基板厚度不应小于0.9mm;压型钢板基板厚度不应小于0.6mm,同时压型金属板应采用360°咬口锁边连接方式。
尽管金属板屋面所使用的金属板材料具有良好的防腐蚀性,但由于金属板的伸缩变形受板型连接构造、施工安装工艺和冬夏季温差等因素影响,使得金属板屋面渗漏水情况比较普遍。根据本规范规定屋面Ⅰ级防水需两道防水设防的原则,同时考虑金属板屋面有一定的坡度和泄水能力好的特点,本条规定Ⅰ级金属板屋面应采用压型金属板+防水垫层的防水做法;Ⅱ级金属板屋面应采用紧固件连接或咬口锁边连接的压型金属板以及金属面绝热夹芯板的防水做法。
金属板屋面可按建筑设计要求,选用镀层钢板、涂层钢板、铝合金板、不锈钢板和钛锌板等金属板材。金属板材及其配套的紧固件、密封材料,其材料的品种、规格和性能等应符合现行国家有关材料标准的规定。
4.9.2 金属板材可按建筑设计要求选用,目前较常用的面板材料为彩色涂层钢板、镀层钢板、不锈钢板、铝合金板、钛合金板和铜合金板。选用金属面板材料时,产品应符合现行国家或行业标准,也可参照国外同类产品标准的性能、指标及要求。彩色涂层钢板应符合现行《彩色涂层钢板及钢带》GB/T 12754的要求;镀层钢板应符合现行国家标准《连续热镀锌钢板及钢带》GB/T 2518和《连续热镀铝锌合金镀层钢板及钢带》GB/T 14978的要求;不锈钢板应符合现行国家标准《不锈钢冷轧钢板和钢带》GB/T 3280和《不锈钢热轧钢板和钢带》GB/T 4237的要求;铝合金板应符合现行国家标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T 3880的要求;钛合金板应符合现行国家标准《钛及钛合金板材》GB/T 3621的要求;铜合金板应符合现行国家标准《铜及铜合金板》GB/T 2040的要求;金属板材配套使用的紧固件应符合现行国家标准《紧固件机械性能》GB/T 3098的要求;防水密封胶带应符合现行行业标准《丁基橡胶防水密封胶粘带》JC/T 942的要求;防水密封胶垫宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶,其性能应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和国家标准《工业用橡胶板》CB/T 5574的要求;硅酮耐候密封胶应符合现行国家标准《硅酮建筑密封胶》GB/T 14683的要求。
金属板屋面应按围护结构进行设计,并应具有相应的承载力、刚度、稳定性和变形能力。
4.9.3 金属板屋面是建筑物的外围护结构,主要承受屋面自重、活荷载、风荷载、积灰荷载、雪荷载以及地震作用和温度作用。金属面板与支承结构之间、支承结构与主体结构之间,须有相应的变形能力,以适应主体结构的变形;当主体结构在外荷载作用下产生位移时,一般不应使构件产生过大的内力和不能承受的变形。
金属板屋面设计应根据当地风荷载、结构体形、热工性能、屋面坡度等情况,采用相应的压型金属板板型及构造系统。
4.9.4 压型金属板板型主要包括:有效宽度、展开宽度、板厚、截面惯性矩、截面模量和最大允许檩距等内容,均应由生产厂家负责提供。
压型金属板构造系统可分为单层金属板屋面、单层金属板复合保温屋面、檩条露明型双层金属板复合保温屋面、檩条暗藏型双层金属板复合保温屋面。
1 单层金属板屋面:厚度不应小于0.6mm压型金属板;冷弯型钢檩条。
2 单层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;热镀锌或不锈钢丝网;冷弯型钢檩条。
3 檩条露明型双层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm上层压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;冷弯型钢附加檩条;厚度不应小于0.5mm底层压型金属板;冷弯型钢主檩条。
4 檩条暗藏型双层金属板复合保温屋面:厚度不应小于0.6mm上层压型金属板;玻璃棉毡保温层;隔汽层;冷弯型钢附加檩条;厚度不应小于0.5mm底层压型金属板。
金属板屋面在保温层的下面宜设置隔汽层,在保温层的上面宜设置防水透汽膜。
4.9.5 在空气湿度相对较大的环境中,保温层靠向室内一侧应增设隔汽层;在严寒及寒冷地区或室内外温差较大的环境中,隔汽层设置需通过热工计算。防水透汽膜是具有防风和防水透汽功能的膜状材料,包括纺粘聚乙烯和聚丙烯膜;防水透汽膜应铺设在屋面保温层外侧,可将外界水域空气气流阻挡在建筑外部,阻止冷风渗透,同时能将室内的潮气排到室外。防水透汽膜性能应符合本规范附录B.1.15的规定,该指标摘自《建筑外墙防水工程技术规程》JGJ/T 235-2011第4.2.6条的规定。
金属板屋面的防结露设计,应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。
4.9.6 建筑室内表面发生结露会给室内环境带来负面影响,如果长时间的结露则会滋生霉潮,对人体健康造成有害的影响,也是不允许的。室内表面出现结露最直接的原因是内表面温度低于室内空气的露点温度。一般说来,在金属板屋面结构内表面大面积结露的可能性不大,结露往往都出现在热桥的位置附近。当然要彻底杜绝金属板屋面结构内表面结露现象有时也是非常困难的,只是要求在室内空气温、湿度设计条件下不应出现结露。根据国内外有关热工计算资料,室内温度和相对湿度下的露点温度可按表6选用。
本条明确金属板屋面防结露设计应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定。通过有关围护结构内表面以及内部温度的计算和围护结构内部冷凝受潮的验算,才能真正解决防结露问题。
图示暂不可用
压型金属板采用咬口锁边连接时,屋面的排水坡度不宜小于5%;压型金属板采用紧固件连接时,屋面的排水坡度不宜小于10%。
4.9.7 由于金属板屋面的泄水能力较好,原规范规定金屑板材屋面坡度宜大于或等于10%,但在规范的执行中带来不少争议,故本条对屋面坡度取值经综合考虑作了修订。当屋面金属板采用紧固件连接时,屋面坡度不宜小于10%,维持原规范的规定;当屋面金属板采用咬口锁边连接时,屋面坡度不宜小于5%。杜绝了因传统采用螺栓固定而造成屋面渗漏。
金属檐沟、天沟的伸缩缝间距不宜大于30m;内檐沟及内天沟应设置溢流口或溢流系统,沟内宜按0.5%找坡。
4.9.8 本条对金属板屋面的檐沟、天沟设计给予规定。考虑到金属板材的热胀冷缩,金属檐沟、天沟的长度不宜太长。如果板材材质为不锈钢板,热胀系数为17.3×10-6/℃。冬夏最大温差为60℃,板长为30m,则伸缩量为△L=30×103×60×17.3×10-6=31.14mm。檐沟、天沟的纵向伸缩量控制在30mm左右是可行的,本条规定檐沟、天沟的伸缩缝间距不宜大于30m。
按国家标准《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003中第4.9.8条的规定,建筑屋面雨水排水工程应设置溢流口、溢流堰、溢流管系统等溢流设施。溢流排水不得危害建筑设施和行人安全。由于金属板屋面清理不及时,内檐沟及内天沟落水口堵塞引起的渗漏水比较普遍,而且屋面板与内檐沟及内天沟的细部构造防水难度较大,本条规定内檐沟及内天沟应设置溢流口或溢流系统,沟内宜按0.5%找坡。
金属板的伸缩变形除应满足咬口锁边连接或紧固件连接的要求外,还应满足檩条、檐口及天沟等使用要求,且金属板最大伸缩变形量不应超过100mm。
4.9.9 金属板屋面的热胀冷缩主要是在横向和纵向。由于压型金属板是将镀层钢板或铝合金板经辊压冷弯,沿板宽方向形成连续波形截面的成型板,一方面大大提高屋面板的刚度,另一方面波肋的存在允许屋面板在横向有一定的伸缩。由于在工厂轧制的压型金属板受运输条件的限制,一般板长宜在12m之内;在施工现场轧制的压型金属板应根据吊装条件尽量采用较长尺寸的板材,以减少板的纵向搭接,防止渗漏。
压型金属板采用紧固件连接时,由于板的纵向伸缩受到紧固件的约束,使得屋面板的钉孔处和螺钉均存在温度应力,故金属板的单坡长度不宜超过12m。压型金属板采用咬口锁边时,由于固定支座仅限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动,屋面板沿板块长度方向可有一定的移动量,使得屋面板不产生温度应力,这样金属板的单坡最小长度可以大大提高。根据本规范第4.9.15条第2款的规定,由于金属板单坡长度过大,板的伸缩量超过金属板铺装的有关尺寸,会影响檐沟及天沟的使用,故本条提出金属板最大伸缩变形量不宜超过100mm的要求。有关压型金属板的单坡最大长度可参见本规范第5.9.5条的条文说明。
金属板在主体结构的变形缝处宜断开,变形缝上部应加扣带伸缩的金属盖板。
4.9.10 主体结构考虑到温度变化和混凝土收缩对结构产生不利影响,以及地基不均匀沉降或抗震设防要求,必须设置伸缩缝、沉降缝、防震缝,统称变形缝。金属板屋面外围护结构,应能适应主体结构的变形要求,本条规定金属板在主体结构的变形缝处宜断开,不宜直接跨越主体结构变形缝,变形缝上部应加扣带伸缩的金属盖板。
金属板屋面的下列部位应进行细部构造设计:
1 屋面系统的变形缝;
2 高低跨处泛水;
3 屋面板缝、单元体构造缝;
4 檐沟、天沟、水落口;
5 屋面金属板材收头;
6 洞口、局部凸出体收头;
7 其他复杂的构造部位。
4.9.11 金属板屋面的细部构造设计比较复杂,不同供应商的金属屋面板构造做法也不尽相同,很难统一标准,一般均应对细部构造进行深化设计。金属板屋面细部构造,是指金属板变形大、应力与变形集中、用材多样、施工条件苛刻、最易出现质量问题和发生渗漏的部位,细部构造是保证金属板屋面整体质量的关键。
压型金属板采用咬口锁边连接的构造应符合下列规定:
1 在檩条上应设置与压型金属板波形相配套的专用固定支座,并应用自攻螺钉与檩条连接;
2 压型金属板应搁置在固定支座上,两片金属板的侧边应确保在风吸力等因素作用下扣合或咬合连接可靠;
3 在大风地区或高度大于30m的屋面,压型金属板应采用360°咬口锁边连接;
4 大面积屋面和弧状或组合弧状屋面,压型金属板的立边咬合宜采用暗扣直立锁边屋面系统;
5 单坡尺寸过长或环境温差过大的屋面,压型金属板宜采用滑动式支座的360°咬口锁边连接。
4.9.12 本条对压型金属板采用咬口锁边连接的构造设计提出具体要求。
暗扣直立锁边屋面系统固定方式:首先将T形铝质固定支座固定在檩条上,再将压型金属板扣在固定支座的梅花头上,最后用电动锁边机将金属板材的搭接边咬合在一起。由于固定方法先进,温度变形自由伸缩,抗风性能好,现场施工方便,保证屋面防水功能,在国内许多大型公共建筑得到推广应用。
金属板屋面由于保温层设在金属板的下面,所以大面积金属屋面板都存在严重的温度变形问题,如不合理释放这部分变形,容易导致金属屋面板局部折屈、隆起和磨损,故本条规定单坡尺寸过长或环境温差过大的建筑屋面,压型金属板宜采用滑动式支座的360°咬口锁边连接。滑动式支座分为座顶或座体两部分,座体开有一长圆孔,座顶卡在长圆孔内,沿长圆孔可以左右滑动。长圆孔的长度可以根据金属板伸缩量的大小由中间向两端逐渐加大。同时还需考虑在静荷载作用下,座顶和座体之间的相对滑动必须克服相互间的摩擦力。
压型金属板采用紧固件连接的构造应符合下列规定:
1 铺设高波压型金属板时,在檩条上应设置固定支架,固定支架应采用自攻螺钉与檩条连接,连接件宜每波设置一个;
2 铺设低波压型金属板时,可不设固定支架,应在波峰处采用带防水密封胶垫的自攻螺钉与檩条连接,连接件可每波或隔波设置一个,但每块板不得少于3个;
3 压型金属板的纵向搭接应位于檩条处,搭接端应与檩条有可靠的连接,搭接部位应设置防水密封胶带。压型金属板的纵向最小搭接长度应符合表4.9.13的规定;
4 压型金属板的横向搭接方向宜与主导风向一致,搭接不应小于一个波,搭接部位应设置防水密封胶带。搭接处用连接件紧固时,连接件应采用带防水密封胶垫的自攻螺钉设置在波峰上。
图示暂不可用
4.9.13 本条是对压型金属板采用紧固件连接的构造设计提出了具体要求。对于压型金属板连接件主要选用自攻螺钉,连接件必须带有较好的防水密封胶垫材料,以防止连接点渗漏。对于压型金属板上下排板的搭接长度,应根据板型和屋面坡度确定;压型金属板的纵向搭接和横向连接部位,均应设置通长防水密封胶带,以防搭接缝渗漏。
金属面绝热夹芯板采用紧固件连接的构造,应符合下列规定:
1 应采用屋面板压盖和带防水密封胶垫的自攻螺钉,将夹芯板固定在檩条上;
2 夹芯板的纵向搭接应位于檩条处,每块板的支座宽度不应小于50mm,支承处宜采用双檩或檩条一侧加焊通长角钢;
3 夹芯板的纵向搭接应顺流水方向,纵向搭接长度不应小于200mm,搭接部位均应设置防水密封胶带,并应用拉铆钉连接;
4 夹芯板的横向搭接方向宜与主导风向一致,搭接尺寸应按具体板型确定,连接部位均应设置防水密封胶带,并应用拉铆钉连接。
4.9.14 金属面绝热夹芯板是将彩色涂层钢板面板及底板与硬质聚氨酯、聚苯乙烯、岩棉、矿渣棉、玻璃棉芯材,通过粘结剂或发泡复合而成的保温复合板材。本条对夹芯板采用紧固件连接的构造作了具体的规定,为了减少屋面的接缝,防止渗漏和提高保温性能,应尽量采用长尺寸的夹芯板。
金属板屋面铺装的有关尺寸应符合下列规定:
1 金属板檐口挑出墙面的长度不应小于200mm;
2 金属板伸入檐沟、天沟内的长度不应小于100mm;
3 金属泛水板与突出屋面墙体的搭接高度不应小于250mm;
4 金属泛水板、变形缝盖板与金属板的搭盖宽度不应小于200mm;
5 金属屋脊盖板在两坡面金属板上的搭盖宽度不应小于250mm。
4.9.15 金属板屋面的檐口、檐沟、天沟、屋脊以及金属泛水板与女儿墙、山墙等交接处,均是屋面渗漏的薄弱部位,本条规定了金属板铺装的最小尺寸要求。
压型金属板和金属面绝热夹芯板的外露自攻螺钉、拉铆钉,均应采用硅酮耐候密封胶密封。
4.9.16 硅酮耐候密封胶是一种多用途、单组分、无污染、中性固化、性能优异的硅酮密封胶,具有良好的粘结性、延伸性、水密性、气密性,固化后形成耐用、高性能及其弹性和耐气候性能。本条规定了压型金属板和金属面绝热夹芯板的自攻螺钉、拉铆钉外露处,均应采用硅酮耐候密封胶密封。
硅酮耐候密封胶在使用前,应进行粘结材料的相容性和粘结性试验,确认合格后才能使用。
固定支座应选用与支承构件相同材质的金属材料。当选用不同材质金属材料并易产生电化学腐蚀时,固定支座与支承构件之间应采用绝缘垫片或采取其他防腐蚀措施。
4.9.17 当铝合金材料与除不锈钢以外的其他金属材料接触、紧固时,容易产生电化学腐蚀,应在铝合金材料及其他金属材料之间采用橡胶或聚四氟乙烯等隔离材料。
采光带设置宜高出金属板屋面250mm。采光带的四周与金属板屋面的交接处,均应作泛水处理。
4.9.18 在金属板屋面中,一般采用采光带来弥补大跨度建筑中部的光线不足问题。透光屋面材料常用聚碳酸酯类板,其构造特点及技术数据应参见专业厂家样本,板材性能应满足国家相关规定。
聚碳酸酯类板包括实心板和中空板,适用于各种曲面造型的要求。在实体工程中,若将采光板做成与配套使用的压型金属板相同的板型,采光板与压型金属板的横向连接采用咬合或扣合的方式,两板之间因空隙较小而形成毛细作用;同时由于采光板与金属板的热胀系数差别很大,当接缝密封胶的位移不能满足接缝位移量要求时,即在板缝部位很容易发生渗漏。大量工程实践也证明,若采光顶与金属板采用平面交接,由于变形差异,防水细部构造很难处理,故采光带必须高出屋面一定的距离,将两种不同材料的建筑构造完全分开,并应在采光带的四周与金属板屋面的交接处做好泛水处理。
本条对采光带设置宜高出金属板屋面250mm的要求,符合本规范第4.9.15条有关泛水板与突出屋面墙体搭接高度不应小于250mm的规定。
金属板屋面应按设计要求提供抗风揭试验验证报告。
4.9.19 金属板屋面应按设计要求提供抗风揭试验验证报告。由于金属板屋面抗风揭能力的不足,对建筑的安全性能影响重大,产生破坏造成的损失也非常严重,因此,无论国内和国外对建筑的风荷载安全都很重视。
我国对建筑物的风荷载设计,主要是按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。由于现行规范对风荷载的设计要求与国外相比偏低,并且更重要的是只有设计要求,没有相关的标准测试方法对设计要求进行验证,无法确定建筑物的安全性。为此,中国建筑材料科学研究院苏州防水研究院所属的国家建材工业建筑防水材料产品质量监督检验测试中心与国际上屋面系统检测最权威的机构美国FM认证公司合作,引进了FM成熟的屋面抗风揭测试技术,并于2010年8月建成了我国首个屋面系统抗风揭实验室,开展金属板屋面系统的抗风揭检测业务。实验室通过了与FM认证检测机构的对比试验,测试结果一致可靠,能够有效评价通过设计的屋面系统所能达到的抗风揭能力,保证建筑物的安全。通过该方法,能够检验屋面系统的设计、屋面系统所用的表面材料、基层材料、保温材料、固定件以及整个屋面系统的可靠性和可行性。
玻璃采光顶设计应根据建筑物的屋面形式、使用功能和美观要求,选择结构类型、材料和细部构造。
4.10.1 玻璃采光顶是指由直接承受屋面荷载和作用的玻璃透光面板与支承体系所组成的围护结构,与水平面的夹角小于75°的围护结构和装饰性结构。玻璃采光顶作为建筑的外围护结构,其造型是建筑设计的重要内容,设计者不仅要考虑建筑造型的新颖、美观,还要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸多因素,需重点对结构类型、材料和细部构造方面进行设计。
玻璃采光顶的支承结构主要有钢结构、钢索杆结构、铝合金、结构等,采光顶的支承形式包括桁架、网架、拱壳、圆穹等;玻璃采光顶应按围护结构设计,主要承受自重以及直接作用于其上的风雪荷载、地震作用、温度作用等,不分担主体结构承受的荷载或地震作用。玻璃采光顶应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能够适应主体结构的变形及承受可能出现的温度作用。同时,玻璃采光顶的构造设计除应满足安全、实用、美观的要求外,尚应便于制作、安装、维修保养和局部更换。
玻璃采光顶的物理性能等级,应根据建筑物的类别、高度、体形、功能以及建筑物所在的地理位置、气候和环境条件进行设计。玻璃采光顶的物理性能分级指标,应符合现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231的有关规定。
4.10.2 玻璃采光顶的物理性能主要包括承载性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能和采光性能。性能要求的高低和建筑物的功能性质、重要性等有关,不同的建筑在很多性能上是有所不同的,玻璃采光顶的物理性能应根据建筑物的类别、高度、体型、功能以及建筑物所在的地理位置、气候和环境条件进行设计。如沿海或经常有台风的地区,要求玻璃采光顶的风压变形性能和雨水渗漏性能高些;风沙较大地区,要求玻璃采光顶的风压变形性能和空气渗透性能高些;寒冷地区和炎热地区,要求采光顶的保温隔热性能良好。下面列出现行国家标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231中有关玻璃采光顶的承载性能、气密性能、水密性能、热工性能、隔声性能、采光性能等分级指标,供设计人员选用。
1 承载性能:玻璃采光顶承载性能分级指标S应符合表7的规定。
2 气密性能:玻璃采光顶开启部分,采用压力差为10Pa时的开启缝长空气渗透量q1作为分级指标,分级指标应符合表8的规定;玻璃采光顶整体(含开启部分)采用压力差为10Pa时的单位面积空气渗透量qA作为分级指标,分级指标应符合表9的规定。 3 水密性能:当玻璃采光顶受风压取正值时,水密性能分级指标△P应符合表10的规定。 4 热工性能:玻璃采光顶的传热系数分级指标应符合表11的规定;这样系数分级指标SC应符合表12的规定。 5 隔声性能:玻璃采光顶的空气隔声性能采用空气计权隔声量Rw进行分级,其分级指标应符合表13的规定。 6 采光性能:玻璃采光顶的采光性能采用透光折减系数Tr作为分级指标,其分级指标应符合表14的规定。 上述玻璃采光顶的性能应由制作和安装单位每三年进行一次型式检验;由于承载性能、气密性能和水密性能是采光顶应具备的基本性能,因此是必要检测项目。有保温、隔声、采光等要求时,可增加相应的检测项目。采光顶的承载性能、水密性能和气密性能检测应按现行国家标准《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T 15227进行;采光顶的热工性能、隔声性能和采光性能检测,应分别按现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484、《建筑外门窗空气隔声性能分级及检测方法》GB/T 8485和《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976进行。
图示暂不可用
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玻璃采光顶所用支承构件、透光面板及其配套的紧固件、连接件、密封材料,其材料的品种、规格和性能等应符合国家现行有关材料标准的规定。
4.10.3 玻璃采光顶所用材料均应有产品合格证和性能检测报告,材料的品种、规格、性能等应符合国家现行材料标准要求。
1 钢材宜选用碳素结构钢和低合金结构钢、耐候钢等,并按照设计要求做防腐处理。
2 铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB 5237的规定,铝合金型材表面处理应符合现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231中的规定。
3 采光顶使用的钢索应采用钢绞线,并应符合现行行业标准《建筑用不锈钢绞线》JG/T 200的规定;钢索压管接头应符合现行行业标准《建筑幕墙用钢索压管接头》JG/T 201的规定。
4 采光顶所用玻璃应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2、《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3、《半钢化玻璃》GB/T 17841和现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231的规定。
5 采光顶所用紧固件、连接件除不锈钢外,应进行防腐处理。主要受力紧固件应进行承载力验算。
6 橡胶密封制品宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶或硅橡胶,密封胶条应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和现行国家标准《工业用橡胶板》GB/T 5574的规定。
7 硅酮结构密封胶应符合现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776的规定。
8 玻璃接缝密封胶应符合现行行业标准《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882的规定;中空玻璃用一道密封胶应符合现行行业标准《中空玻璃用丁基热熔密封胶》JC/T 914的规定,二道密封胶应符合现行行业标准《中空玻璃用弹性密封胶》JC/T 486的规定。
玻璃采光顶应采用支承结构找坡,排水坡度不宜小于5%。
4.10.4 玻璃采光顶大多以其特有的倾斜屋面效果,满足建筑使用功能和美观要求。玻璃采光顶应采用结构找坡,由采光顶的支承结构与主体结构结合而形成排水坡度,同时还应考虑保证单片玻璃挠度所产生的积水可以排除,故本条规定玻璃采光顶应采用支承结构找坡,其排水坡度不宜小于5%。
玻璃采光顶的下列部位应进行细部构造设计:
1 高低跨处泛水;
2 采光板板缝、单元体构造缝;
3 天沟、檐沟、水落口;
4 采光顶周边交接部位;
5 洞口、局部凸出体收头;
6 其他复杂的构造部位。
4.10.5 玻璃采光顶的细部构造设计复杂,而且大部分由玻璃采光顶供应商制作安装,不同供应商的构造做法也不尽相同,所以均应进行深化设计。深化设计时,应对本条所列部位进行构造设计。
玻璃采光顶的防结露设计,应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定;对玻璃采光顶内侧的冷凝水,应采取控制、收集和排除的措施。
4.10.6 本条是对玻璃采光顶防结露设计提出的要求。玻璃采光顶内侧结露影响人们的生活和工作,因此玻璃采光顶设计坡度不宜太小,以防止结露水滴落;玻璃采光顶的型材应设置集水槽,并使所有集水槽相互沟通,使玻璃下的结露水汇集,并将结露水汇集排放到室外或室内水落管内。
玻璃采光顶支承结构选用的金属材料应作防腐处理,铝合金型材应作表面处理;不同金属构件接触面之间应采取隔离措施。
4.10.7 玻璃采光顶支承结构必须作防腐处理或型材作表面处理,型材已作表面处理的可不再作防腐处理。
铝合金型材与其他金属材料接触、紧固时,容易产生电化学腐蚀,应在铝合金材料与其他金属材料之间采取隔离措施。
玻璃采光顶的玻璃应符合下列规定:
1 玻璃采光顶应采用安全玻璃,宜采用夹层玻璃或夹层中空玻璃;
2 玻璃原片应根据设计要求选用,且单片玻璃厚度不宜小于6mm;
3 夹层玻璃的玻璃原片厚度不宜小于5mm;
4 上人的玻璃采光顶应采用夹层玻璃;
5 点支承玻璃采光顶应采用钢化夹层玻璃;
6 所有采光顶的玻璃应进行磨边倒角处理。
玻璃采光顶所采用夹层玻璃除应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃》GB 15763.3的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 夹层玻璃宜为干法加工合成,夹层玻璃的两片玻璃厚度相差不宜大于2mm;
2 夹层玻璃的胶片宜采用聚乙烯醇缩丁醛胶片,聚乙烯醇缩丁醛胶片的厚度不应小于0.76mm;
3 暴露在空气中的夹层玻璃边缘应进行密封处理。
玻璃采光顶所采用夹层中空玻璃除应符合本规范第4.10.9条和现行国家标准《中空玻璃》GB/T 11944的有关规定外,尚应符合下列规定:
1 中空玻璃气体层的厚度不应小于12mm;
2 中空玻璃宜采用双道密封结构。隐框或半隐框中空玻璃的二道密封应采用硅酮结构密封胶;
3 中空玻璃的夹层面应在中空玻璃的下表面。
采光顶玻璃组装采用镶嵌方式时,应采取防止玻璃整体脱落的措施。玻璃与构件槽口的配合尺寸应符合现行行业标准《建筑玻璃采光顶》JG/T 231的有关规定;玻璃四周应采用密封胶条镶嵌,其性能应符合国家现行标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和《工业用橡胶板》GB/T 5574的有关规定。
4.10.11 采光顶玻璃组装采用镶嵌方式时,玻璃与构件槽口之间应适应在正常工作情况下会发生结构层间位移和玻璃变形,以避免玻璃直接碰到构件槽口造成玻璃破损,因此,明框玻璃组件中,玻璃与槽口的配合尺寸很重要,应符合设计和技术标准的规定。
玻璃四周的密封胶条应采用有弹性、耐老化的密封材料,密封胶条不应有硬化、龟裂现象。《建筑玻璃采光顶》JG/T 231-2007中规定:橡胶制品应符合现行行业标准《硫化橡胶和热塑性橡胶 建筑用预成型密封垫的分类、要求和试验方法》HG/T 3100和现行国家标准《工业用橡胶板》GB/T 5574的规定,宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶。
采光顶玻璃组装采用胶粘方式时,隐框和半隐框构件的玻璃与金属框之间,应采用与接触材料相容的硅酮结构密封胶粘结,其粘结宽度及厚度应符合强度要求。硅酮结构密封胶应符合现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776的有关规定。
4.10.12 采光顶玻璃组装采用胶粘方式时,中空玻璃的两层玻璃之间的周边以及隐框和半隐框构件的玻璃与金属框之间,都应采用硅酮结构密封胶粘结。结构胶使用前必须经过胶与相接触材料的相容性试验,确认其粘结可靠才能使用。硅酮结构密封胶的相容性试验应符合现行国家标准《建筑硅酮结构密封胶》GB 16776的有关规定。
采光顶玻璃采用点支组装方式时,连接件的钢制驳接爪与玻璃之间应设置衬垫材料,衬垫材料的厚度不宜小于1mm,面积不应小于支承装置与玻璃的结合面。
4.10.13 采光顶玻璃采用点支式组装方式时,在正常工作情况下会发生结构层间位移和玻璃变形。若连接件与玻璃面板为硬性直接接触,易产生玻璃爆裂的现象,同时直接接触亦易产生摩擦噪声。因此,点支承玻璃采光顶的支承装置除应符合结构受力和建筑美观要求外,还应具有吸收平面变形的能力,在连接件与玻璃之间应设置衬垫材料,这种材料应具备一定的韧性、弹性、硬度和耐久性。
玻璃间的接缝宽度应能满足玻璃和密封胶的变形要求,且不应小于10mm;密封胶的嵌填深度宜为接缝宽度的50%~70%,较深的密封槽口底部应采用聚乙烯发泡材料填塞。玻璃接缝密封宜选用位移能力级别为25级硅酮耐候密封胶,密封胶应符合现行行业标准《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882的有关规定。
4.10.14 玻璃是不渗透材料,玻璃采光顶防水设防无需采用防水卷材或防水涂料处理,而是集中对玻璃面板之间的装配接缝嵌填弹性密封胶,保证密封不渗漏。由于采光顶渗漏现象时有发生,主要表现在接缝密封层的开裂、脱粘或局部缺陷,而且一处的渗漏治理往往会产生新的漏点,所以在设计时应充分评估采光顶玻璃接缝的变位特征,正确设定接缝构造及选材,控制接缝密封形状和施工质量,才能实现屋面工程无渗漏的目标。
玻璃接缝设计应首先分析引起玻璃面板接缝位移的诸多因素,并计算这些因素产生的位移量值。以温差位移为例:如采光顶面板为18mm厚夹层玻璃,表层为热反射玻璃(热吸收系数H=0.83,热容常数C=56),面板长边为2000mm,短边为1500mm,夏季最高环境温度为33℃,冬季最低环境温度为-16℃,在面板边部无约束条件下,面板间接缝的最大温差位移量△L可按下式计算:
考虑风荷载变化、雪荷载、地震、自重扰度等引起接缝的位移量为1.20mm(计算略),叠加温差位移后总位移量为2.93mm,考虑误差等其他因素,取安全系数1.1,则接缝最大位移量值为3.22mm。
若设定接缝宽度为6mm,计算位移量为3.22mm,则接缝胶的相对位移量为±27%,在密封胶标准中最高位移能力级别为25级,即位移能力为±25%,所以无胶可选,必须加大接缝宽度。如加宽为8mm,则接缝相对位移量为±20.2%,这样设定可选用位移能力级别为25级密封胶。考虑到接缝形状和变形产生的应力集中,以及密封胶随使用年限的增加可能发生性能变化,为更安全地设定接缝宽度宜加大到10mm。
本条规定玻璃接缝密封胶应符合现行行业标准《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T 882的规定。还规定接缝深度宜为接缝宽度的50%~70%,是从国外大量资料和国内屋面接缝防水实践中总结出来的,是一个经验值。另外根据德国的经验,缝深为缝宽的1/2~2/3左右,与本条文的规定也基本一致。
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